Ζούμε σε μια προσομοίωση σύμπαντος;

Ο φυσικός Silas Beane από το Πανεπιστήμιο της Βόννης θεωρεί πως έχει την απάντηση
Ζούμε σε παράλληλο σύμπαν; Ή μήπως εγώ έχω δει πολύ Fringe;

Πάντως αν η ερώτηση είναι: "Πώς μπορούμε να ξέρουμε ότι το σύμπαν που ζούμε δεν αποτελεί μια προσομοίωση τύπου Matrix;", έχει ενδιαφέρον η απάντηση του Silas Beane.
Η διατριβή του με τίτλο "Οι περιορισμοί στο σύμπαν ως αριθμητική προσομοίωση" υποβλήθηκε στο περιοδικό Physical Review D - και ο ίδιος μίλησε στον Justin Mullins του Slate. [Απόδοση για το LIFO.gr: Σοφία Ζυγούμη.]

Η ιδέα ότι ζούμε σε μια προσομοίωση είναι απλά επιστημονική φαντασία, έτσι δεν είναι;
Υπάρχει ένα διάσημο επιχείρημα ότι κατά πάσα πιθανότητα ζούμε σε μια προσομοίωση. Υπάρχει επίσης ο ισχυρισμός ότι στο μέλλον, οι άνθρωποι θα είναι σε θέση να προσομοιώνουν ολόκληρα σύμπαντα με μεγάλη ευκολία. Και δεδομένης της απεραντοσύνης του χρόνου, ο αριθμός αυτών των προσομοιώσεων είναι πιθανό να είναι τεράστιος. Έτσι, αν θέσουμε το ερώτημα: "Ζούμε στην αληθινή πραγματικότητα ή σε μία από τις πολλές προσομοιώσεις" η απάντηση, στατιστικά μιλώντας, είναι ότι είναι πιο πιθανό να ζούμε σε μια προσομοίωση.
Πώς καταλήξατε να εργάζεστε πάνω σε αυτό το θέμα;
Στην καθημερινή μου δουλειά ασχολούμαι με προσομοιώσεις υψηλής απόδοσης δυνάμεων της φύσης και ειδικά με την πυρηνική δύναμη. Οι συνάδελφοί μου κι εγώ χρησιμοποιούμε ένα πλέγμα για να αναπαραστήσουμε ένα πολύ μικρό κομμάτι του χώρου και του χρόνου. Βάζουμε όλες τις δυνάμεις σε αυτόν τον μικρό κύβο και προσπαθούμε να υπολογίσουμε τι θα συμβεί. Στην πραγματικότητα προσομοιώνουμε μια πολύ μικρή γωνία του σύμπαντος.

Πόσο ακριβείς είναι οι προσομοιώσεις σας;
Είμαστε σε θέση να υπολογίσουμε τις ιδιότητες των αληθινών πραγμάτων όπως είναι πχ. ένας απλός πυρήνας. Αλλά η διαδικασία παράγει αντικείμενα που δεν εμφανίζονται στον αληθινό κόσμο, τα οποία πρέπει να αφαιρέσουμε. Έτσι αρχίσαμε να σκεφτόμαστε τι είδους αντικείμενα θα εμφανίζονταν αν ζούσαμε σε προσομοίωση.
Τι ανακαλύψατε;
Στο σύμπαν μας οι νόμοι της φυσικής είναι οι ίδιοι προς κάθε κατεύθυνση. Αντίθετα σε ένα πλέγμα αυτό αλλάζει από τη στιγμή που δεν υπάρχει μια χωροχρονική συνέχεια άρα οι νόμοι της φυσικής θα εξαρτούνταν από την κατεύθυνση. Οι προσομοιωτές είναι σε θέση να κρύψουν αυτή την ασυνέχεια - αν και όχι να την ξεφορτωθούν εντελώς.
Από πού μπορούμε να αντλήσουμε στοιχεία που να αποδεικνύουν ότι ζούμε σε μια προσομοίωση;
Χρησιμοποιώντας υψηλής ενέργειας σωματίδια. Τέτοια σωματίδια, που γνωρίζουμε, είναι οι κοσμικές ακτίνες και υπάρχει σε αυτές μια πολύ μεγάλη φυσική απώλεια ενέργειας της τάξης των 1020 ηλεκτρονιοβολτ. Υπολογίσαμε ότι εάν οι προσομοιωτές χρησιμοποιούνται ένα μέγεθος πλέγματος περίπου 10-27 μέτρων, τότε η απώλεια ενέργειας θα διαφέρει ανάλογα με την κατεύθυνση.
[Βέβαια] οι κοσμικές ακτίνες υψηλής ενέργειας είναι πολύ σπάνιες. Ένα τετραγωνικό χιλιόμετρο στη Γη πλήττεται από μια τέτοια ακτίνα κάθε εκατό χρόνια γι' αυτό δεν πρόκειται να χαρτογραφήσουμε την κατανομή τους εύκολα. Και ακόμα και αν το κάνουμε, θα είναι δύσκολο, να αποδείξουμε ότι αυτό αποτελεί βεβαιότητα του ότι ζούμε σε μια προσομοίωση.

Ωστόσο μπορούμε να βελτιώσουμε τις δικές μας προσομοιώσεις;
Το μέγεθος του σύμπαντος που προσομοιώνουμε είναι ένα κουτί με πλευρές 10-15 μέτρα μήκος. Αλλά μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το νόμο του Moore για να φανταστούμε με ποιο τρόπο θα προσομοιώνουμε στο μέλλον. Αν συνεχιστούν οι σημερινές τάσεις της πληροφορικής, θα είμαστε σε θέση σε έναν αιώνα να προσομοιώνουμε ένα σύμπαν στο μέγεθος ενός ανθρώπου και μέσα σε πέντε αιώνες θα μπορούμε να προσομοιώνουμε ένα κουτί 1026 μέτρων. Αυτό είναι το μέγεθος του παρατηρήσιμου σύμπαντος.
Ποιες ήταν οι αντιδράσεις πάνω στο έργο σας;
Έδωσα μια διάλεξη πάνω σε αυτό το θέμα την περασμένη εβδομάδα και η προσέλευση ήταν πολύ μεγάλη. Οι μισοί με κοιτούσαν σα να ήμουν διαταραγμένος και οι υπόλοιποι με κοιτούσαν με ενθουσιασμό...